Microsoft (마이크로소프트, 유전자가위)

Microsoft (마이크로소프트, 유전자가위) Start.

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Microsoft (마이크로소프트)가 인공지능에 기반한 유전자가위 효과를 예측하는 'Azimuth' 과 'Elevation' 를 개발했다.

https://www.microsoft.com/en-us/research/project/crispr/

일단 유전자 가위가 뭔지 살펴보자.

#유전자 가위(Genetic Scissors)가 뭐야?

 -유전자 가위는 동식물 유전자의 특정 DNA부위를 자르는 인공 효소다 (징크핑거 뉴클레이즈, 크리스퍼 등).

 -유전자의 잘못된 부분을 제거해 문제를 해결하는 유전자 편집 (Gene Editing) 기술이다.

 -즉, 손상된 DNA를 잘라내고 정상DNA로 갈아 끼워넣는 기술을 말한다.

 -3세대 유전자 가위인 CRISPR/Cas9 가 개발되어 염기서열의 표적 제거에 이용한다.

#마이크로소프트는 유전자가위의 'On-target and off-target guide prediction’ 의 인공지능 프로젝트를 진행했고,

유전자가위 데이터에 기반한 머신러닝을 통해 DNA 편집함으로써 정확도를 높이고, 부작용을 줄이는 예측모델을 개발한 것이다.

그것이 서두에서 언급한 Azimuth 와 Elevation 이다.

Azimuth: On-target activity prediction (유전자가위가 자르는 부위를 예측)

Elevation: Off-target activity prediction (유전자가위가 자르면 안되는 부위를 예측)

유전자가위를 통해 특정 DNA를 효율적으로 자르기 위해 Azimuth 가 사용되고,

유전자가위를 통해 엉뚱한 DNA를 자르는 부작용을 회피하기 위해 Elevation 이 사용되는 것이다.

아래 논문을 참조한다.

#Azimuth

Doench, John G., et al. "Optimized sgRNA design to maximize activity and minimize off-target effects of CRISPR-Cas9." Nature biotechnology 34.2 (2016): 184.

#Elevation

Listgarten, Jennifer, et al. "Prediction of off-target activities for the end-to-end design of CRISPR guide RNAs." Nature Biomedical Engineering 2.1 (2018): 38.

#쉬어가는 차원에서 마이크로소프트가 제공하는 '머신러닝을 이용한 Gene Editing'  짧은 영상을 보자

1분 7초 에 나오는 영상이 흥미롭다. 앞서 화면에서 약간의 노가다식으로 진행됐던 타겟 Detection 영역이

CRISPR 데이터에 기반한 머신러닝으로 빠르게 수행되는 모습이 인상적이다.

영상 후반부를 보다가 'AZURE' 형님이 나와서 살짝 놀랐다 (형이 거시서 왜..)

하지만, 사실 마이크로소프트가 자사가 가진 최강의 클라우드를 이용해, 분석 효율성을 높이겠다는 말은 당연해 보인다.

또한, 일반 유전자가위 연구자가 고성능의 컴퓨터를 보유할 가능성은 희박하므로,  AZURE Cloud 사용은 유용할 듯하다. 

#마이크로소프트는 자사 웹페이지에서 유전자 혹 시퀀스를 넣으면 Prediction 정보를 볼 수 있다.

https://crispr.ml/

또한, 아래 사이트에선

https://github.com/microsoftResearch//azimuth

연구 개발자를 위해 github 에 python code 를 친히 제공해주고 있다.

마무리하며..

유전자가위. 사실 공중파나 네이버뉴스를 본사람이면 다 들어봤을 단어이다.

그런데, 매스컴에서 만병통치약처럼 설명하던데.. 관련 논문을 딥하게 읽진 않아서 모르겠다.

그래도 현재진행형이자 미래과학을 이끌 기술이란건 확실해보이며,

마이크로소프트가 이를 놓치지 않고, 자사의 머신러닝 기술과 클라우드 애저를 통해,

과학자들의 유전자가위 연구 개발 향상에 기여할 것을 분명해 보인다.

Microsoft (마이크로소프트, 유전자가위) End.

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